温度和ph双重敏感新型水凝胶的制备与性能

《温度和ph双重敏感新型水凝胶的制备与性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、温度和pH双重敏感新型水凝胶的制备与性能李洁梅张黎明*（中山大学化学与化学工程学院，广州，510275）摘要：以羟丙基纤维素和N-异丙基丙烯酰胺为原料，采用光聚合技术制备了一类新型水凝胶。对其结构与性能进行研究，发现该类水凝胶同时具有温度和pH敏感性能。还以阿司匹林为模型药物，考察了该类水凝胶对模型药物的释放行为。关键词：水凝胶温度敏感pH敏感光聚合药物释放羟丙基纤维素N-异丙基丙烯酰胺“环境敏感型”水凝胶能对温度、pH、光、电场、离子强度和压力等环境变化引起的刺激作用产生不同程度的响应，可望应用于人造肌肉、酶和细胞的固定化、生物分离、药物控制释

2、放等领域。由于pH和温度是人体环境中两个很重要的生理参数，所以pH及温度双重敏感水凝胶的研究尤为活跃。本文利用光聚合交联技术合成了一种既有温度敏感又有pH敏感的水凝胶，这种水凝胶在高温、酸性条件下处于收缩状态，限制了其体系内分子向外扩散；在低温、碱性条件下处于溶胀状态，使体系内的分子可以自由向外扩散。1实验部分1.1原料与试剂羟丙基纤维素（HPC）：CALBICCHEM公司；顺丁烯二酸酐（马来酸酐）：纯度≥99.5%,上海化学试剂有限公司；N,N-二甲基甲酰胺（DMF）：纯度≥99.5%,广州化学试剂厂；石油醚：分析纯,天津市大茂化学试剂厂；乙酸

3、乙酯：纯度≥99.5%,天津市大茂化学试剂厂；N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）：纯度99%，Acros公司；2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮：纯度≥99%，Acros公司；乙烯基-2-吡咯烷酮，纯度≥97%，Fluka公司；四氢呋喃（THF）：纯度≥99.0%,天津市大茂化学试剂厂；浓盐酸：分析纯,广州市东红化工厂；氯化钾:分析纯,天津市大茂化学试剂厂；氯化钠：纯度≥99.5%,广州化学试剂厂；磷酸二氢钾：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；磷酸二氢钠：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；阿司匹林：纯度99%，AlfaAesar公司。1.2水凝胶的制备按照

4、文献[1]方法制备接枝了马来酸酐的羟丙基纤维素活性单体（HPC-MA）：将4.8900g羟丙基纤维素、0.1916g马来酸酐和40ml蒸馏过的DMF加入100ml圆底烧瓶中，然后在室温下抽取真空，通入氮气保护。接着在氮气保护和80℃下剧烈搅拌10小时，得到黄色溶液。反应停止后,加入石油醚进行沉淀，得到微黄色沉淀。将产物溶解于乙酸乙酯，再加入石油醚沉淀，反复纯化三次，然后放入真空干燥箱干燥2天。基金项目：中山大学化学与化学工程学院第六届创新化学研究基金项目（批准号：200623）作者简介：李洁梅，女，中山大学化学专业2002级本科生；通讯联系人：张

5、黎明，E-mail:ceszhlm@zsu.edu.cn按照表1的量称好总共0.0360g的HPC-MA和NIPAAm，加入2.000g水静置溶解，然后加入少量的引发剂溶液（2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮溶于1-乙烯基-2-吡咯烷酮中），在365nm波长的紫外光下光照8小时，得到无色透明的HPC-MA/NIPAAm水凝胶。将得到的水凝胶放入四氢呋喃浸泡两天，每隔一定时间换一次溶剂，以除去未反应的单体。最后放入真空干燥箱中干燥两天。制备的样品编号为HMN系列水凝胶（见表1）。作为对比，同样制备了100%HPC-MA的空白样品，编号为HMN0。产物

6、用红外光谱(采用Nicolet-670型傅立叶变换红外光谱仪，以KBr为背景，KBr压片)进行表征。表1水凝胶合成条件组成样品编号HMN1HMN2HMN3HMN0HPC-MA0.1000g0.1500g0.2600g0.2600gNIPAAm0.2600g0.2100g0.1000g0.0000g水2.0000g2.0000g2.0000g2.0000g1.3溶胀性能的测定1.3.1水凝胶溶胀动力学测试取已干燥至恒重的样品，记下其干重为W0；将其放入蒸馏水中浸泡，在设定的时间取出，用湿滤纸吸取水凝胶表面的水分，称其质量为W2，计算其溶胀比SR（S

7、R=（W2-W0）/W0），直至水凝胶恒重，达到溶胀平衡为止。1.3.2水凝胶温度敏感性能测试取已干燥至恒重的样品，记下其干重为W1；将其放入设定温度（12℃、24℃、33℃、37℃、42℃、50℃）的蒸馏水中浸泡7小时（水凝胶基本达溶胀平衡），取出后用湿滤纸吸取水凝胶表面的水分，称其质量为W3，计算其溶胀比SR（SR=（W3-W1）/W1）。1.3.3水凝胶pH敏感性能测试取已干燥至恒重的样品，记下其干重为W4；将其放入设定pH值（pH=1、3、5、7.4）的缓冲溶液中浸泡7小时（水凝胶基本达溶胀平衡），取出后用湿滤纸吸取水凝胶表面的水分，称其

8、质量为W5，计算其溶胀比SR（SR=（W5-W4）/W4）。其中，pH=1、3、5的缓冲溶液为浓盐酸稀释而得；pH=7.4的缓冲溶液为P